(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210953507.3 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司淮安供电 分公司 地址 223001 江苏省淮安市清江浦区淮 海 南路134号 (72)发明人 王栋　丁波　戴欣　李浩　魏巍　 (74)专利代理 机构 淮安市科文知识产权事务所 32223 专利代理师 吴晶晶 (51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/28(2006.01) G06Q 10/04(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 基于人工蜂群的配电系统运行优化方法、 系 统及计算机设备 (57)摘要 本发明涉及配网内运行调度与控制领域， 公 开了一种基于人工蜂群的区域功率交换约束下 配电系统运行的优化方法、 系统及计算机设备， 包括： 采用蒙特卡洛方法获取配电网内部光伏出 力不确定参数， 构建光伏的出力模型； 以配电网 运行的网损最小为目标， 优化调度区域电网内的 DG有功出力， 构建包含多种DG的优化调度模型并 设置约束条件； 采用人工蜂群算法求解模型， 到 计及区域功率交换的配电系统优化最优调度方 案以及灾时孤岛划分策略。 与现有技术相比， 本 发明得到的运行策略充分考虑了光伏出力的不 确定性， 能够保证在各种情况下满足安全约束， 模型简单， 易于求解， 具有一定的理论价值和工 程价值。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115378047 A 2022.11.22 CN 115378047 A 1.一种基于人工蜂群的区域功率交换约束下配电系统运行的优化方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 采用蒙特卡洛方法获取配电网内部光伏出力不确定参数， 构建光伏的出力模 型， 所述光伏出力不确定参数包括 光照强度和光伏有功出力最大值、 光伏出力概 率密度； 步骤2： 以配电网网损最小为目标构建包含多种DG的优化调度模型并设置约束条件， 其 中多种DG包括储能、 微型燃气轮机和光伏， 目标函数为： 其中， X表示所有的决策变量集， NL表示所有的支路集合， 表示第t个时步支路l上的 电流平方， Rl， t表示支路l上的阻值； 约束条件包括： 系统运行约束， 安全运行约束， 分布式电源约束， 区域功率交换约束以 及辐射状约束； 步骤3： 对步骤2中以配电网网损最小为目标的优化调度模型采用人工蜂群算法求解， 得到计及区域功率交换的配电系统优化 最优调度方案以及灾时孤岛划分策略。 2.根据权利要求1所述的基于人工蜂群的区域功率交换约束下配电系统运行的优化方 法， 其特征在于， 所述 步骤1中对配电网内部光伏出力不确定参数建模， 具体包括以下步骤： 步骤1‑1： 构建光照强度和光伏有功出力的关系， 光伏最大 出力用PM表示： 其中， r表示光照强度， M表示光伏电池的数量， Am和 ηm为第m个电池的照明面积和光电转 换效率； 步骤1‑2： 构建光伏出力概率密度函数， 假设光强度在一段 时间内服从β 分布， 可以表示 为： 其中， RM表示最大光伏有功出力， α 和β 表示β 分布的形状参数； 步骤1‑3： 将模型总计算时长均分为 N等分， 采用蒙特卡洛方法获取 各时段光伏出力。 3.根据权利要求1所述的基于人工蜂群的区域功率交换约束下配电系统运行的优化方 法， 其特征在于， 所述 步骤2中约束条件为： (1)系统运行约束 其中， Pi， t和Qi， t分别为时间t内注入节点i的有功功率和无功功率， Vi， t和Vj， t是节点i和 节点j在时间t内的电压， Gij和Bij分别是节点i和节点j之间的电导和电纳， θij， t是节点i与节 点j在时间t内的相位角； (2)安全运行约束 所有节点的电压和所有支路的电流必须满足安全标准， 表示 为以下不 等式约束：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115378047 A 2Vimin≤Vi， t≤Vimax 其中， Vimin和Vimax分别为节点 i处电压最小值和最大值， 是支路ij的最大电流； (3)DG约束 配电网内的每个DG包括储能、 微型燃气轮机、 光伏都需要满足有功功率和无功功率平 衡约束， 可以写作： (PMT， i， t)2+(QMT， i， t)2≤(SMT， i)2 QPV， i， t＝PPV， i， t×tanθ 其中， SMT， i为微型燃气轮机的装机容量， PMT， i， t和QMT， i， t分别为微型燃气轮机的有功出力 和无功出力。 和 分别为放置于节点i的微型燃气轮机(MT)的向上爬坡功率限值和向 下爬坡功率限值， 为微型燃气轮机出力的最大值。 为光伏出力的最大值。 Ei， max表示储 能的装机容量。 Pi， ch， max和Pi， dis， max分别是放置于节点i的储 能的最大充电和放电功率。 和 分别表示放置于节 点i的储能在时间t上的充放电状态。 表示储能在时间t+1上的 SOC状态， ΔT为一个优化时步， E0表示储能的初始SOC状态。 和 分别代表储能的充电 和放电功率。 (4)区域功率交换约束 Scons1， t‑Scons2， t＜SMAX 通过限制配电网和含DG的区域电网之间的功率交换， 使得在主网发生故障时， 含DG的 区域电网能安全形成孤岛， Scons1， t和Scons2， t分别是它 们之间的流入功率和流出功率； (5)辐射状结构约束 g∈G 其中， g是网架重构后所有可能的网架结构， G是 所有辐射状网架结构的集 合。 4.根据权利要求1所述的基于人工蜂群的区域功率交换约束下配电系统运行的优化方 法， 其特征在于， 所述 步骤3中利用人工蜂群算法求 解模型， 具体包括以下步骤： 步骤3‑1： 设置初始化参数， 初始化参数包括种群大小、 迭代次数和迭代结束条件， 当参 数被输入后， 每个种群将随机产生一组初始微型燃气 轮机有功出力值， 同时， 结合光伏和储权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115378047 A 3